20.2016年9月15日,我國的空間實(shí)驗(yàn)室“天宮二號(hào)”在酒泉成功發(fā)射.9月16日,“天宮二號(hào)”在橢圓軌道Ⅰ的遠(yuǎn)地點(diǎn)A開始變軌,變軌后在圓軌道Ⅱ上運(yùn)行,如圖所示,A點(diǎn)離地面高度約為380km,地球同步衛(wèi)星離地面高度約為36000km.若“天宮二號(hào)”變軌前后質(zhì)量不變,則下列說法正確的是( 。
A.“天宮二號(hào)”在軌道Ⅱ上運(yùn)行的周期一定大于24h
B.“天宮二號(hào)”在軌道Ⅰ上運(yùn)行通過近地點(diǎn)B時(shí)速度最小
C.“天宮二號(hào)”在軌道Ⅰ上運(yùn)行的周期可能大于在軌道Ⅱ上運(yùn)行的周期
D.“天宮二號(hào)”在軌道Ⅰ上運(yùn)行通過A點(diǎn)時(shí)的速度一定小于在軌道Ⅱ上運(yùn)行通過A 點(diǎn)時(shí)速度

分析 根據(jù)萬有引力提供向心力,得周期公式,比較天宮二號(hào)在軌道Ⅱ上的周期和同步衛(wèi)星的周期,即可判斷A選項(xiàng);衛(wèi)星的變軌問題,如果提供的向心力小于所需要的向心力做離心運(yùn)動(dòng),提供的向心力大于所需要的向心力做近心運(yùn)動(dòng);利用開普勒第三定律比較在軌道Ⅰ和Ⅱ上的周期.

解答 解:A、根據(jù)周期公式$T=\sqrt{\frac{4{π}_{\;}^{2}{r}_{\;}^{3}}{GM}}$,軌道半徑越大,周期越大,天宮二號(hào)在軌道Ⅱ上的半徑小于地球同步衛(wèi)星的軌道半徑,所以“天宮二號(hào)”在軌道Ⅱ上運(yùn)行的周期一定小于同步衛(wèi)星的周期,同步衛(wèi)星的周期為24h,所以“天宮二號(hào)”在軌道Ⅱ上運(yùn)行的周期一定小于24h,故A錯(cuò)誤;
B、“天宮二號(hào)”由遠(yuǎn)地點(diǎn)A向近地點(diǎn)B運(yùn)動(dòng)的過程中,萬有引力做正功,動(dòng)能增加,速度增加,所以“天宮二號(hào)”在軌道Ⅰ上運(yùn)行通過近地點(diǎn)B時(shí)速度最大,故B錯(cuò)誤;
C、根據(jù)開普勒第三定律$\frac{{R}_{\;}^{3}}{{T}_{\;}^{2}}=k$,因?yàn)檐壍愧竦陌腴L軸小于圓軌道Ⅱ的半徑,所以“天宮二號(hào)”在軌道Ⅰ上運(yùn)行的周期小于在軌道Ⅱ上運(yùn)行的周期,故C錯(cuò)誤;
D、“天宮二號(hào)”由軌道Ⅰ上的A點(diǎn)變軌到軌道Ⅱ,要加速做離心運(yùn)動(dòng),所以“天宮二號(hào)”在軌道Ⅰ上運(yùn)行通過A點(diǎn)時(shí)的速度一定小于在軌道Ⅱ上運(yùn)行通過A點(diǎn)的速度,故D正確;
故選:D

點(diǎn)評(píng) 衛(wèi)星變軌是近心或離心運(yùn)動(dòng),根據(jù)提供的萬有引力和所需的萬有引力確定,同時(shí)要理解開普勒三定律.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

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10.μ子與氫原子核(質(zhì)子)構(gòu)成的原子稱為μ氫原子,它在原子核物理的研究中有重要作用,如圖為μ氫原子的能級(jí)圖.假定用動(dòng)能為E的電子束“照射”容器中大量處于n=1能級(jí)的μ氫原子,μ氫原子吸收能量后,最多能發(fā)出6種不同頻率的光,則關(guān)于E的取值正確的是( 。
A.E=158.1 eVB.E>158.1 eV
C.2371.5eV<E<2428.4 eVD.只能等于2371.5 eV

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

11.如圖所示,光滑水平軌道AB的左側(cè)與一半徑R=0.9 m的$\frac{1}{4}$光滑細(xì)圓管相切于A點(diǎn),在軌道AB上的B點(diǎn)放有一質(zhì)量為m0=0.8 kg的小物塊,在A、B間有兩個(gè)等大、質(zhì)量分別為M=0.6 kg和m=0.2 kg的小球(直徑略小于圓管口徑,可視為質(zhì)點(diǎn)),兩個(gè)小球中間夾著一個(gè)被壓縮的輕彈簧(與小球不相連),原來各物體均處于靜止?fàn)顟B(tài),現(xiàn)突然釋放輕彈簧,兩小球被彈開(彈簧已恢復(fù)原長),質(zhì)量為M的小球進(jìn)入圓管中運(yùn)動(dòng),在A點(diǎn)時(shí)對(duì)圓管壁恰好無作用力,質(zhì)量為m的小球與小物塊相碰而粘在一起向右運(yùn)動(dòng),取g=10 m/s2,求:
①被壓縮彈簧具有的彈性勢(shì)能Ep;
②質(zhì)量為m的小球與物塊相碰而粘在一起后向右運(yùn)動(dòng)x=3.6 m所需要的時(shí)間t.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

8.下列說法正確的是( 。
A.由于真空中沒有介質(zhì),因此電磁波不能在真空中傳播
B.無線電通信是利用電磁波傳輸信號(hào)的,而光導(dǎo)纖維傳送圖象信息是利用光的全反射原理
C.無影燈利用的是光的衍射原理,雨后的彩虹是光的干涉現(xiàn)象
D.泊松亮斑是光的干涉現(xiàn)象,全息照相的拍攝利用了光的衍射原理

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

15.關(guān)于玻爾的原子結(jié)構(gòu)模型rn=n2r1、En=$\frac{{E}_{1}}{{n}^{2}}$,下列說法正確的是(  )
A.電子繞核旋轉(zhuǎn)可能的軌道是不連續(xù)的,原子可能的能量也是不連續(xù)的
B.電子繞核旋轉(zhuǎn)時(shí)不輻射電磁波,原子是穩(wěn)定的,原子光譜是線狀譜
C.量子數(shù)n增大,則電子繞核旋轉(zhuǎn)的半徑增大,動(dòng)能減小,電勢(shì)能增大,動(dòng)能和電勢(shì)能之和不變
D.En代表電子繞核旋轉(zhuǎn)的動(dòng)能,由rn=n2r1、En=$\frac{{E}_{1}}{{n}^{2}}$可知量子數(shù)n增大,則rn增大,En減小

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

5.如圖為一小球做平拋運(yùn)動(dòng)的閃光照片的一部分.圖中方格每邊長為5cm,g取10m/s2,
由圖可得閃光周期為:0.1s;小球的水平分速度為:2m/s;小球在B點(diǎn)時(shí)的速度為$\sqrt{13}$m/s.可以用根號(hào)表示)

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

2.如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為m=2kg的物體受到與水平面成37°角斜向下方的推力F=10N作用,在水平地面上移動(dòng)了距離s1=2m后撤去推力,此物體又滑行了s2=1.6m的距離后停止了運(yùn)動(dòng),動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,(g取10m/s2;sin37°=0.6;cos37°=0.8)求:
(1)推力F對(duì)物體做的功;
(2)全過程中摩擦力對(duì)物體所做的功.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

19.如圖甲所示,寬L=0.5m、傾角θ=30°的金屬長導(dǎo)軌上端安裝有R=1Ω的電阻.在軌道之間存在垂直于軌道平面的磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B按圖乙所示規(guī)律變化.一根質(zhì)量m=0.1kg的金屬桿垂直軌道放置,距離電阻x=1m.t=0時(shí)由靜止釋放,金屬桿最終以υ=0.4m/s速度沿粗糙軌道向下勻速運(yùn)動(dòng).除R外其余電阻均不計(jì),滑動(dòng)摩擦力等于最大靜摩擦力.求:
(1)當(dāng)金屬桿勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)電阻R上的電功率為多少?
(2)某時(shí)刻(t>0.5s)金屬桿下滑速度為0.2m/s,此時(shí)的加速度多大?
(3)金屬桿何時(shí)開始運(yùn)動(dòng)?

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

20.在寬度為d的河中,船在靜水中速度為v 1,水流速度為v 2(且v 1>v 2),航向可以選擇,現(xiàn)讓該船開始渡河,則下列說法錯(cuò)誤的是( 。
A.可能的最短渡河時(shí)間為$\frac8uh7hpy{{v}_{1}}$
B.只有當(dāng)船頭垂直河岸渡河時(shí),渡河時(shí)間才和水速無關(guān)
C.可能的最短渡河位移為d
D.不管船頭與河岸夾角是多少,渡河時(shí)間和水速均無關(guān)

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